(57)【要約】【課題】安定した研削加工を行うことができ、所望のワーク表面性状形成を回転砥石による研削加工で行う回転砥石のドレス方法、回転砥石及び研削加工方法を提供する。【解決手段】ドレッシング工程において、ワーク中心部分を加工する回転砥石Ｇの部位ではドレッサ７４のドレス速度を相対的に速くして、その部位のドレスピッチを大きくしその部位の切れ味を良くすることにより、切れ味のバランスを取る。また、回転砥石Ｇの一部でドレッサ７４のドレス速度を相対的に速くすることによって回転砥石Ｇの当該部分の面を粗くでき、逆に遅くすることによって密にできる。これらの表面性状は、プランジ研削によりワークＷに転写される。【選択図】図１１
2013240871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転砥石をドレッシングするドレッシング工程と、鍔状部を有するワークを回転させ、ドレッシングされた単一の前記回転砥石によって、前記鍔状部の加工対象表面の中心部位と外側部位とを所望の粗さに形成する研削工程と、を含む研削方法であって、
前記ドレッシング工程は、前記回転砥石を回転させるとともに前記回転砥石にドレッサを当接させ、前記加工対象表面の前記中心部位を加工する前記回転砥石の第１の部位では、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に速くして、前記加工対象表面の前記外側部位を加工する前記回転砥石の第２の部位では、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くして前記回転砥石をドレッシングすることを特徴とする研削加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の研削方法に使用される回転砥石であって、前記加工対象表面の前記外側部位を加工する前記回転砥石の前記第２の部位のドレスピッチは、前記加工対象表面の前記中心部位を加工する前記回転砥石の前記第１の部位のドレスピッチより小さいことを特徴とする回転砥石。
【請求項３】
回転砥石を回転させるとともに前記回転砥石にドレッサを当接させ、少なくとも１軸方向に前記ドレッサを移動させて前記回転砥石をドレッシングする回転砥石のドレッシング方法であって、
前記回転砥石の一部で、他の部分に対して、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に速くする、又は遅くすることを特徴とする回転砥石のドレッシング方法。
【請求項４】
請求項３に記載の回転砥石のドレッシング方法によって製造された回転砥石であって、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に速くした部位におけるドレスピッチは、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くした部位におけるドレスピッチより大きいことを特徴とする回転砥石。
【請求項５】
回転砥石を回転させるとともに前記回転砥石にドレッサを当接させ、少なくとも１軸方向に前記ドレッサを移動させ前記回転砥石をドレッシングするドレッシング工程と、ワークを回転させ、ドレッシングされた前記回転砥石を用いて、前記ワークの面の一部、又は全部に、プランジ研削によって、前記回転砥石の面性状を前記ワークの面に転写する研削工程を含む研削加工方法であって、
前記ドレッシング工程は、前記回転砥石の第１の領域では、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に速くして、前記回転砥石の第２の領域では、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くすることを特徴とする研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転砥石のドレッシング方法、回転砥石及び研削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工用の工具として回転砥石を使用する研削装置は、ワークの加工精度がよくしかも高級な仕上げ面を得ることができるという特徴を有しており、ワークに対する量産的な精密工作には欠くことができない存在になっている。一般に、このような回転砥石を使用する研削装置は、主軸装置に装着されたワークを、そのワークの回転軸線回りに回転させ、回転砥石をワークの加工しようとする表面に対して進退させ研削加工を行う。
従来、ＣＶＴ用シャフトプーリなどの端面を有するワークの研削加工方法として、加工する端面に対応する回転砥石の砥石面を端面に向けて前進させてプランジ加工を行うと共に、回転砥石の砥石面をその砥石面が不規則状態にならないようにドレッシングする技術が開示されている（特許文献１参照）。
この技術によると、回転砥石の砥石面が不規則状態にならないので、その回転砥石でプランジ加工を行う場合、ワークの端面（加工面）に疵模様が転写されない。
【０００３】
また、近年のＣＶＴ用シャフトプーリなどのワークでは表面に潤滑油を滞留させるオイル溜まりを設けることが要求されている。このため、一旦平滑に仕上げた表面をラップフィルムにて研磨して潤滑油を保持させるための油溝を残す技術が開示されている（特許文献２参照）。
これによって、油保持性を向上させることが可能となり、耐摩耗性が向上したＣＶＴ用シャフトプーリを再現性よく製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８９７２２６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３７４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、加工しようとするワーク端面に対応する回転砥石の砥石面をワーク端面に向けて前進させプランジ加工を行うとき、以下の問題が生じる。
図６に示す通り、回転砥石に対するワーク端面ＷＦａの周速度は、ワーク端面外側ＷＦａ２では大きいが、ワーク端面内側（中心近傍）ＷＦａ１では小さい。このため、回転砥石の研削負荷は、回転砥石の幅方向で一定でなく、周速度の小さいワーク端面内側（中心近傍）ＷＦａ１を研削する部位の負荷が大きくなる。このため、回転砥石の偏磨耗が発生し、安定した加工ができなくなる。
【０００６】
また、特許文献２に開示された技術においては、一旦平滑に仕上げた表面を、別途ラップフィルムにて研磨して潤滑油を保持させるための油溝を残すという工程が必要になるため、製造工程の更なる効率化が望まれている。  
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、その目的は、安定した研削加工を行うことができ、所望のワーク表面性状形成を回転砥石による研削加工で行う回転砥石のドレス方法、回転砥石及び研削加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）  回転砥石（例えば、後述の回転砥石Ｇ）をドレッシングするドレッシング工程と、鍔状部（例えば、後述のフランジＷＦ）を有するワーク（例えば、後述のワークＷ）を回転させ、ドレッシングされた単一の前記回転砥石によって、前記鍔状部の加工対象表面（例えば、後述の円錐面ＷＦａ）の中心部位（例えば、後述の中心部位ＷＦａ１）と外側部位（例えば、後述の外側部位ＷＦａ２）とを所望の粗さに形成する研削工程と、を含む研削方法であって、
前記ドレッシング工程は、前記回転砥石を回転させるとともに前記回転砥石にドレッサ（例えば、後述のフォーミングダイアモンド７４）を当接させ、前記加工対象表面の前記中心部位を加工する前記回転砥石の第１の部位（例えば、後述の第１の部位ＧＦ１）では、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に速くして、前記加工対象表面の前記外側部位を加工する前記回転砥石の第２の部位（例えば、後述の第２の部位ＧＦ２）では、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くして前記回転砥石をドレッシングすることを特徴とする研削加工方法。
【０００９】
（１）の研削方法によれば、ドレッシング工程において、回転砥石を回転させるとともに回転砥石にドレッサを当接させ、加工対象表面の中心部位を加工する回転砥石の第１の部位では、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に速くして、加工対象表面の外側部位を加工する回転砥石の第２の部位では、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くして回転砥石のドレスを行う。
この結果、ワークの加工対象表面の中心部位を加工する回転砥石の第１の部位では、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に速くするため、ドレスピッチが大きくなり、第１の部位の切れ味が良くなる。逆に、ワークの加工対象表面の外側部位を加工する回転砥石の第２の部位では、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くするため、ドレスピッチが小さくなり、第２の部位の切れ味が抑えられる。
従って、回転砥石は、ドレッシング工程によって、ワークの加工対象表面の中心部位を加工する第１の部位（回転砥石に対するワークの周速度が小さく研削負荷大）では切れ味が良くされ、ワークの加工対象表面の外側部位を加工する第２の部位（回転砥石に対するワークの周速度が大きく研削負荷小）では切れ味が抑えられた特性を有する。このため、回転砥石に対する研削負荷は均等になり、回転砥石が偏磨耗することなく、安定した研削加工を行うことができる。
【００１０】
（２）  （１）の研削方法に使用される回転砥石であって、前記加工対象表面の前記外側部位を加工する前記回転砥石の前記第２の部位のドレスピッチは、前記加工対象表面の前記中心部位を加工する前記回転砥石の前記第１の部位のドレスピッチより小さいことを特徴とする回転砥石。
（２）の回転砥石によれば、（１）と同様の効果を得ることができる。
【００１１】
（３）  回転砥石（例えば、後述の回転砥石Ｇ）を回転させるとともに前記回転砥石にドレッサ（例えば、後述のフォーミングダイアモンド７４）を当接させ、少なくとも１軸方向に前記ドレッサを移動させて前記回転砥石をドレッシングする回転砥石のドレッシング方法であって、
前記回転砥石の一部で、他の部分に対して、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に速くする、又は遅くすることを特徴とする回転砥石のドレッシング方法。
【００１２】
（３）の回転砥石のドレッシング方法によれば、回転砥石を回転させるとともに回転砥石にドレッサを当接させ、少なくとも１軸方向にドレッサを移動させて、回転砥石の所望の部分で、他の部分に対して、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に速くする、又は遅くして、回転砥石のドレッシングを行う。
回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に速くするとき、ドレスピッチが大きくなり、砥石面が粗くなる。逆に、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くするとき、ドレスピッチが小さくなり、砥石面が密になる。
このため、回転砥石の所望の部分を、他の部分に対して、砥石面をドレスピッチが大きく粗い面に形成することが可能であり、逆に、砥石面をドレスピッチが小さく密な面に形成することも可能である。このようにドレッシングされた回転砥石を使用して、回転砥石に形成された所望の表面性状をワーク表面に転写することができる。
従って、ドレッシング工程で、油溝形状に対応する表面性状を回転砥石に形成しておくことによって、続く研削工程にてワーク表面に潤滑油を保持させるための油溝を残すことが可能である。このため、ラップフィルムによる研磨工程を省略することができる。
【００１３】
（４）  （３）に記載の回転砥石のドレッシング方法によって製造された回転砥石であって、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に速くした部位におけるドレスピッチは、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くした部位におけるドレスピッチより大きいことを特徴とする回転砥石。
【００１４】
（４）の回転砥石によれば、（３）と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
（５）  回転砥石（例えば、後述の回転砥石Ｇ）を回転させるとともに前記回転砥石にドレッサ（例えば、後述のフォーミングダイアモンド７４）を当接させ、少なくとも１軸方向に前記ドレッサを移動させ前記回転砥石をドレッシングするドレッシング工程と、ワーク（例えば、後述のワークＷ）を回転させ、ドレッシングされた前記回転砥石を用いて、前記ワークの面の一部、又は全部に、プランジ研削によって、前記回転砥石の面性状を前記ワークの面に転写する研削工程を含む研削加工方法であって、
前記ドレッシング工程は、前記回転砥石の第１の領域（例えば、後述の第１の領域ｒ１、ｒ２）では、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に速くして、前記回転砥石の第２の領域（例えば、後述の第２の領域ｆ１、ｆ２）では、前記回転砥石の回転速度及び／又は前記ドレッサの前記回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くすることを特徴とする研削加工方法。
【００１６】
（５）の研削加工方法によれば、ドレッシング工程において、回転砥石を回転させるとともに回転砥石にドレッサを当接させ、回転砥石の第１の領域では、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に速くして、回転砥石の第２の領域では、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くして回転砥石のドレッシングを行う。
この結果、回転砥石の第１の領域では、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に速くするため、ドレスピッチが大きくなり砥石面が粗い面に形成され、逆に、回転砥石の第２の領域では、回転砥石の回転速度及び／又はドレッサの回転砥石に対する移動速度を相対的に遅くするため、ドレスピッチが小さくなり砥石面が密な面に形成される。
このため、回転砥石の所望の部分を第１の領域として、砥石面をドレスピッチが大きく粗い面に形成することができ、逆に、回転砥石の別の所望の部分を第２の領域として、砥石面をドレスピッチが小さく密な面に形成することができる。このようにドレッシングされた回転砥石を使用して、ワークの面の一部、又は全部に、プランジ研削によって、回転砥石に形成された面性状をワークの表面に転写できる。
従って、ドレッシング工程で、油溝に対応する表面性状を回転砥石に形成しておくことによって、研削工程にてワーク表面に潤滑油を保持させるための油溝を残すことが可能である。このため、ラップフィルムによる研磨工程を省略することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、安定した研削加工を行うことができ、所望のワーク表面性状形成を回転砥石による研削加工で行う回転砥石のドレス方法、回転砥石及び研削加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るドレッシング方法及び研削加工方法を適用する研削加工装置を示す平面図である。
【図２】上記実施形態に係る研削加工方法を示す工程図である。
【図３】上記実施形態に係るドレッシング工程での動作を示す図である。
【図４】上記実施形態に係る研削工程での加工時間と切込み量との関係を示す図である。
【図５】上記実施形態に係る研削工程での動作を示す図である。
【図６】加工対象である端面と回転砥石との関係を示す模式図である。
【図７】上記実施形態に係るドレッシング工程での砥石部位とドレス速度との関係を示す図である。
【図８】上記実施形態に係る研削工程での砥石部位と砥石面高さの関係を示す図である。
【図９】比較例に係る研削工程での砥石部位と砥石面高さの関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る研削加工方法を示す工程図である。
【図１１】上記実施形態に係るドレッシング方法及び研削加工方法を示す模式図である。ａはドレッシング工程の砥石の表面性状、ｂは研削工程の砥石及びワークの表面性状、ｃはワークの表面性状を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づき説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る研削加工方法を適用する研削加工装置１を示す平面図である。
研削加工装置１は、機台２と、機台２に配置された主軸台３と、主軸台３に対向配置して配置された芯押台４と、主軸台３と芯押台４とで支持したワークＷを研削加工する回転砥石Ｇと、回転砥石Ｇを移動させる移動手段６と、機台２に配置したドレッサ装置７とを備える。
【００２１】
機台２は、床面に固定されている。
主軸台３は、図示しないモータと、チャック３１とを有し、チャック３１で把持したワークＷをモータで回転させる。
芯押台４は、主軸台３のチャック３１で把持したワークＷを芯出しした状態で支持する。
ワークＷは、一例として自動車などに使用するＣＶＴ用シャフトプーリが例に挙げられる。このワークＷは、フランジＷＦに円錐面ＷＦａを備える。円錐面ＷＦａは、研削加工装置１によって研削される加工対象面である。
【００２２】
移動手段６は、水平方向に沿って回動自在に機台２に配置された第１送りねじ６１と、第１送りねじ６１を回動する第１駆動モータ６２と、第１送りねじ６１にねじ結合した第１移動プレート６３と、第１移動プレート６３に固定された第２プレート６４と、軸Ａに沿って回動自在に第２プレート６４に配置した第２送りねじ６５と、第２送りねじ６５を回動する第２駆動モータ６６とを有する。
【００２３】
第２送りねじ６５は、砥石用駆動モータ６７の図示しない載置台にねじ結合される。回転砥石Ｇは、砥石用駆動モータ６７に取り付けられている。回転砥石Ｇの回転軸５１は、回転砥石Ｇが移動する軸Ａに対してα°だけ傾斜するように構成されている。本実施形態では、α°は、５°程度であってよい。
【００２４】
ドレッサ装置７は、機台２に固定された支持板７１と、支持板７１に配置された取付部７２と、取付部７２によって所定の位置に固定されたバー７３と、バー７３の先端に取り付けられたフォーミングダイアモンド７４とを有する。フォーミングダイアモンド７４は、その先端部が回転砥石Ｇの外周面である砥石面ＧＦに接触し得る位置に配置されている。
【００２５】
回転砥石Ｇは、先広がりの円錐台砥石であり、回転砥石Ｇの外周面である砥石面ＧＦは、軸Ａと平行の位置にある（図３参照）。すなわち、砥石面ＧＦは、回転砥石Ｇの回転軸５１に対してα°傾斜し、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに平行の位置にある。
また、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦの幅は円錐面ＷＦａの幅と略同一である。
回転砥石Ｇとしては、ＣＢＮ砥石と呼ばれるものであってよい。
【００２６】
以上のように構成された研削加工装置１は、次のように研削加工方法を実施する。
図２は、本実施形態に係る研削加工方法を示す工程図である。
図２に示すように、本実施形態に係る研削加工方法では、ドレッシング工程Ｓ１と、研削工程Ｓ２とを実施する。
【００２７】
研削加工が開始されると、まずドレッシング工程Ｓ１を実施する。
図３は、本実施形態に係るドレッシング工程Ｓ１での動作を示す図である。
図３に示すように、所定の位置に配置されたフォーミングダイアモンド７４に対して回転砥石Ｇを軸Ａ方向および水平方向に移動させて、フォーミングダイアモンド７４の先端部を回転砥石Ｇの砥石面ＧＦの上端部に当接させる。
次に、フォーミングダイアモンド７４の先端部が回転砥石Ｇの砥石面ＧＦに接触した状態で、回転砥石Ｇを軸Ａに沿って矢印Ａの方向に移動させる。これによって、フォーミングダイアモンド７４は、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦを砥石面ＧＦの母線方向に相対的に移動し、砥石面ＧＦをドレッシングする。
すなわち、修正されるべき砥石面ＧＦがフォーミングダイアモンド７４の先端に接触した状態で、円錐面である砥石面ＧＦの母線方向に、回転砥石Ｇとフォーミングダイアモンド７４との相対送りを行うことによって、換言すればトラバース送りによって、砥石面ＧＦの修正が行われる。
【００２８】
ここで、図３に示すドレッシング工程Ｓ１では、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦの一部の部位において、「回転砥石Ｇの回転速度」と「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向の移動速度」の少なくともどちらかを、相対的に速くしたり遅くしたり制御することができる。この点については後述する。
【００２９】
次に、ドレッシング工程Ｓ１が完了すると、研削工程Ｓ２を実施する。
図４は、本実施形態に係る研削工程Ｓ２での加工時間と切込み量との関係を示す図である。図５は、本実施形態に係る研削工程Ｓ２での動作を示す図である。
研削工程Ｓ２は、図２、図４に示すように、粗切込み工程Ｓ２１と、仕上げ切込み工程Ｓ２２と、スパークアウト工程Ｓ２３とを、単一の回転砥石Ｇを用いて実行する。
【００３０】
研削工程Ｓ２に入ると、まず粗切込み工程Ｓ２１を実施する。
図５に示すように、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦは回転軸５１に対してα°傾斜しているため、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａがβ°傾斜している場合、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦでワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａを研削する場合、回転砥石Ｇは（α＋β）°傾斜して配置される。
粗切込み工程Ｓ２１では、第１駆動モータ６２を駆動して第１送りねじ６１を回動し、回転砥石Ｇを水平方向に沿って矢印Ｂ方向に移動させて、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦをフランジＷＦの円錐面ＷＦａに当接させる。そして、フランジＷＦの円錐面ＷＦａを砥石面ＧＦによってプランジ研削する。プランジ研削は、回転砥石Ｇを回転軸５１の軸方向と略直角の方向（図５の矢印Ｂ方向）に移動させることにより回転砥石５の表面の凹凸を平均化させないで研削を行う方法である。このプランジ研削により、取代を大きく除去する。
【００３１】
次に、粗切込み工程Ｓ２１の後に連続して仕上げ切込み工程Ｓ２２を実施する。
図５に示すように、仕上げ切込み工程Ｓ２２では、回転砥石Ｇを回転軸５１に沿って矢印Ｃ方向に移動させて、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦでフランジＷＦの円錐面ＷＦａを仕上げるトラバース研削を行う。トラバース研削は、回転砥石Ｇを回転軸５１の軸方向（図５の矢印Ｃ方向）に移動させることにより回転砥石Ｇの表面の凹凸を平均化させて研削を行う方法である。このトラバース研削により、形状寸法に近づけるように取代を小さく除去する。
【００３２】
次に、仕上げ切込み工程Ｓ２２後に連続してスパークアウト工程Ｓ２３を実施する。
スパークアウト工程Ｓ２３は、研削加工装置１における残りの切込み量が零であり、かつ、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａへの押圧力が零である状態を、数秒間維持する加工である。このスパークアウト工程Ｓ２３により、所望の形状寸法および平滑面に仕上げるとともに、ワークＷのフランジＷＦの撓みを除去して研削加工を終了する。
【００３３】
ここで、図３に示すドレッシング工程Ｓ１に戻り、本実施形態に係るドレッシング工程の特徴につき説明する。
【００３４】
図６は、加工対象である端面（例えば、フランジＷＦ）と回転砥石Ｇの砥石面ＧＦとの関係を示す模式図である。また、図７は、ドレッシング工程における砥石部位とドレス速度との関係を示す図である。
図６及び図７に示すように、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの中心部位ＷＦａ１を加工する回転砥石Ｇの第１の部位ＧＦ１では、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を相対的に速くして、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの外側部位ＷＦａ２を加工する回転砥石Ｇの第２の部位ＧＦ２では、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を相対的に遅くして、その途中では「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」が傾斜して徐々に変化するように、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦに対するドレッシングを行う。
【００３５】
この結果、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの中心部位ＷＦａ１を加工する回転砥石Ｇの第１の部位ＧＦ１では、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を相対的に速くするため、砥石面ＧＦにおけるドレスピッチが大きくなり、回転砥石Ｇの第１の部位ＧＦ１の切れ味が良くなる。逆に、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの外側部位ＷＦａ２を加工する回転砥石Ｇの第２の部位ＧＦ２では、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を相対的に遅くするため、砥石面ＧＦにおけるドレスピッチが小さくなり、回転砥石Ｇの第２の部位ＧＦ２の切れ味が抑えられる。
従って、回転砥石Ｇは、ドレッシング工程Ｓ１によって、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの中心部位ＷＦａ１を加工する第１の部位ＧＦ１（回転砥石に対するワークの周速度が小さく研削負荷大）では切れ味が良くされ、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの外側部位ＷＦａ２を加工する第２の部位ＧＦ２（回転砥石に対するワークの周速度が大きく研削負荷小）では切れ味が抑えられた特性を有する。このため、回転砥石Ｇに対する研削負荷は均等になり、回転砥石Ｇが偏磨耗することがなく、安定した研削加工を行うことができる。
【００３６】
図８は、上記実施形態に係る研削工程での砥石部位と砥石面高さの関係に関する実験結果を示す図である。
図８に示す通り、このようにドレッシングされた回転砥石Ｇでは、研削工程においても、第１の部位ＧＦ１と第２の部位ＧＦ２との切れ味のバランスが良く、砥石面ＧＦの面性状が安定していることが分かる。このため、回転砥石Ｇが偏磨耗することがなく、安定した研削加工を行うことができることが確認できた。
【００３７】
図９は、比較例に係る研削工程での砥石部位と砥石面高さの関係を示す図である。この比較例では、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの中心部位ＷＦａ１を加工する回転砥石Ｇの第１の部位ＧＦ１と、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの外側部位ＷＦａ２を加工する回転砥石Ｇの第２の部位ＧＦ２とで、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を等しくして回転砥石Ｇの砥石面ＧＦに対するドレッシングを行ったものである。
図９に示す通り、このようにドレッシングされた回転砥石Ｇでは、研削工程においても、第１の部位ＧＦ１と第２の部位ＧＦ２との切れ味のバランスが悪く、回転砥石Ｇが偏磨耗し、安定した研削加工を行うことが困難であることが確認できた。
【００３８】
ここで、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を速くしたり、遅くしたりする調整を行っているが、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を調整する代わりに「回転砥石Ｇの回転速度」を速くしたり、遅くしたりする調整を行ってもよい。また、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を調整することに加えて、「回転砥石Ｇの回転速度」を速くしたり、遅くしたりする調整を行ってもよい。
【００３９】
＜第１の実施形態の利点＞
第１の実施形態の研削加工方法によれば、ドレッシング工程によって、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの中心部位ＷＦａ１を加工する第１の部位ＧＦ１（回転砥石に対するワークの周速度が小さく研削負荷大）では切れ味が良くされ、加工対象表面であるフランジＷＦの円錐面ＷＦａの外側部位ＷＦａ２を加工する第２の部位ＧＦ２（回転砥石に対するワークの周速度が大きく研削負荷小）では切れ味が抑えられた特性を有する。このため、回転砥石Ｇに対する研削負荷は均等になり、回転砥石Ｇが偏磨耗することがなく、安定した研削加工を行うことができるという利点を有する。
【００４０】
＜第２の実施形態＞
次に本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、研削工程におけるワークの部位に対応して回転砥石Ｇの砥石面ＧＦの切れ味を変えるために、ドレッシング工程において砥石面ＧＦの部位に応じてドレスピッチを傾斜的に変化させた。これに対し第２の実施形態では、研削工程において砥石面ＧＦの表面性状をワークに転写するために、ドレッシング工程において砥石面ＧＦの表面性状を調整するドレッシング方法及び研削加工方法を示す。
【００４１】
第２の実施形態に係るドレッシング方法及び研削加工方法を適用する研削加工装置１に関しては、第１の実施形態における説明の通りであるので説明を省略する。
図１０は、第２の実施形態に係る研削加工方法を示す工程図である。
図１０に示すように、研削工程に関しては、第１の実施形態における研削工程Ｓ２が、粗切込み工程Ｓ２１、仕上げ切込み工程Ｓ２２、及びスパークアウト工程Ｓ２３であるのに対して、第２の実施形態においては、研削面ＧＦの表面性状をワークに転写させることが必要になるため、スパークアウト工程Ｓ２３後に連続して荒し切込み工程Ｓ２４を実施する。荒し切込み工程Ｓ２４は、ワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに切込み跡を付ける加工工程である。
荒し切込み工程Ｓ２４では、フランジＷＦの円錐面ＷＦａを砥石面ＧＦで１〜１０数μｍの切込み量だけプランジ研削する。この荒し切込み工程Ｓ２４により、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦの面性状を、一度平滑に仕上げたワークＷのフランジＷＦの円錐面ＷＦａに転写する。
【００４２】
ここで、図３に示すドレッシング工程Ｓ１に戻り、本実施形態に係るドレッシング工程の特徴につき説明する。
図１１は、本実施形態に係るドレッシング方法及び研削加工方法を示す模式図である。ａはドレッシング工程の砥石の表面性状、ｂは研削工程の砥石及びワークの表面性状、ｃはワークの表面性状を示す。
図１１において、ａに示すように、ドレッシング工程において、回転砥石Ｇを回転させるとともに回転砥石Ｇにフォーミングダイアモンド７４を当接させ、回転砥石Ｇの第１の領域ｒ１、ｒ２では「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を相対的に速くして、回転砥石の第２の領域ｆ１、ｆ２では「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を相対的に遅くして回転砥石Ｇのドレッシングを行う。
【００４３】
この結果、回転砥石Ｇの第１の領域ｒ１、ｒ２では、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を相対的に速くするため、ドレスピッチが大きくなり砥石面ＧＦが粗い面Ｒ１、Ｒ２に形成され、逆に、回転砥石の第２の領域ｆ１、ｆ２では、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を相対的に遅くするため、ドレスピッチが小さくなり砥石面ＧＦが密な面Ｆ１、Ｆ２に形成される。
このため、回転砥石Ｇの所望の部分を第１の領域ｒ１、ｒ２として、砥石面ＧＦをドレスピッチが大きい粗い面Ｒ１、Ｒ２に形成することができ、逆に、回転砥石の別の所望の部分を第２の領域ｆ１、ｆ２として、砥石面ＧＦをドレスピッチが小さい細かい面Ｆ１、Ｆ２に形成することができる。
【００４４】
図１１において、ｂ、ｃに示すように、ドレッシングされた回転砥石Ｇを使用して、ワークＷの面の一部、又は全部に、プランジ研削によって、回転砥石Ｇに形成された面性状をワークＷの表面に転写し、回転砥石Ｇの第１の領域ｒ１、ｒ２に対応するワークＷの表面を粗い面ＲＲ１、ＲＲ２に形成し、回転砥石Ｇの第２の領域ｆ１、ｆ２に対応するワークＷの表面を密な面ＦＦ１、ＦＦ２に形成することができる。
従って、ドレッシング工程で、油溝に対応する表面性状を回転砥石に形成しておくことによって、研削工程にてワーク表面に潤滑油を保持させるための油溝を残すことが可能である。このため、ラップフィルムによる研磨工程を省略することができる。
【００４５】
ここで、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を速くしたり、遅くしたりする調整を行っているが、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を調整する代わりに「回転砥石Ｇの回転速度」を速くしたり、遅くしたりする調整を行ってもよい。また、「フォーミングダイアモンド７４の砥石面ＧＦに対する母線方向のドレス速度」を調整することに加えて、「回転砥石Ｇの回転速度」を速くしたり、遅くしたりする調整を行ってもよい。
【００４６】
＜第２の実施形態の利点＞
第２の実施形態のドレッシング方法及び研削加工方法によれば、ドレッシングされた回転砥石Ｇを使用して、ワークＷの面の一部、又は全部に、プランジ研削によって、回転砥石Ｇの砥石面ＧＦに形成された面性状をワークＷの表面に転写することができる。
従って、ドレッシング工程で、油溝に対応する表面性状を回転砥石に形成しておくことによって、研削工程にてワーク表面に潤滑油を保持させるための油溝を残すことが可能である。このため、ラップフィルムによる研磨工程を省略することができるという利点を有する。
【００４７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４８】
１…研削加工装置
７４…フォーミングダイアモンド
Ｇ…回転砥石
ＧＦ１…第１の部位
ＧＦ２…第２の部位
Ｗ…ワーク
ＷＦ…フランジ（鍔状部）
ＷＦａ…円錐面（加工対象面）
ＷＦａ１…中心部位
ＷＦａ２…外側部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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